JP2007320177A

JP2007320177A - 押出機の排出樹脂冷却方法及び装置

Info

Publication number: JP2007320177A
Application number: JP2006153269A
Authority: JP
Inventors: Naoki Takamoto; 直樹高本; Takeshi Kawakami; 毅川上
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】本発明は、排出孔から排出された排出樹脂の周囲に配設された複数の噴射ノズルから冷却水を供給し、少量の冷却水で高効率に排出樹脂を冷却することを目的とする。
【解決手段】本発明による押出機の排出樹脂冷却方法及び装置は、ダイバータバルブ(1)の排出孔(2)の下方に位置し内方へ向けて配設された複数の噴射ノズル(5)からの冷却水(7)により冷却する方法と構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、押出機の排出樹脂の冷却方法及び装置に関し、特に、排出樹脂の周囲に設けた複数の噴射ノズルを用いることにより、少量の冷却水による効率的な冷却をするための新規な改良に関する。

従来、合成装置により生産された合成樹脂原料は、生産されたそのままの状態で合成樹脂製品加工用の原材料とされることはなく、通常、合成樹脂としての特性の均質化および改質、あるいは添加材料を加えて機能特性を付与するために、押出機による溶融混練押出の加工処理が行われている。このような加工処理の開始時、一時停止後の再起動時あるいは連続運転中の材料変更時などには、押出された加工製品はその物性、品質等が一定せず、製品価値が劣る。従って、この時期、すなわち押出機の運転状態が安定し、加工製品の物性、品質などが所望の値となって安定するまでの間、押出機の先端部に設けられたダイバータバルブから高温溶融状態の合成樹脂原料が排出される。

このダイバータバルブから排出される合成樹脂原料（以下において排出樹脂と略称する。）は他の用途の原材料として使用されるあるいは廃棄されるが、特許文献１に示されるダイバータバルブ１を図４に示している。このダイバータバルブ１の下面の排出孔２から下方へ連続的に排出される太い棒状（塑性的変形をする）の排出樹脂３は、運搬などの作業を容易にするため樹脂カッティング装置４によって切断され、シャワーノズル５及びホース６からの冷却水７によって冷却されて滑り台８上を滑落するようにしていた。

以上のように構成された排出樹脂の処理装置において、排出樹脂３は、ダイバータバルブ１の下面の排出孔２において適宜の長さに切断され、シャワーノズル５から供給される冷却水の流下する滑り台８上へ連続的に落下し、ホース６から冷却水を散水されながら滑り台８上を流下する、すなわち塊状の排出樹脂３の外周部が冷却されながら図示しない水槽へ流出する。

特開２０００−２２５６１５号公報

従来の押出機の排出樹脂冷却方法は以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。すなわち、ダイバータバルブから排出される排出樹脂は高温で高粘度の溶融状態であり、粘着性がある。従って、ダイバータバルブの下方に配置される滑り台において、落下した排出樹脂が斜板面に接着して堆積しないように、滑り台上を上端から流下する冷却水および散水部から滑り台上へ散水される冷却水により排出樹脂の外周部が冷却固化され、粘着性が消滅されている。

しかしながら、滑り台上を上端から流下する冷却水およびホースから滑り台上へ散水される冷却水は、構成上その一部が排出樹脂を冷却固化しているに過ぎず、排出樹脂の冷却固化に必要な量に比較して大量の冷却水が供給されている。また、大型化された押出機では、排出樹脂の排出量が増大し、さらに大量の冷却水を供給する必要がある。

本発明による押出機の排出樹脂冷却方法は、ダイバータバルブの排出孔から排出される排出樹脂を冷却水で冷却するようにした押出機の排出樹脂冷却方法において、前記排出孔の下方に位置し内方へ向けて配設された複数の噴射ノズルからの前記冷却水により冷却する方法であり、また、前記各噴射ノズルは、輪状給水管に接続されている方法であり、また、前記冷却水は霧状に噴射される方法であり、また、前記各噴射ノズルは、絞り弁を有する方法であり、また、本発明による押出機の排出樹脂冷却装置は、ダイバータバルブの排出孔から排出される排出樹脂を冷却水で冷却するようにした押出機の排出樹脂冷却装置において、前記排出孔の下方に配設された輪状給水管と、前記輪状給水管に設けられ互いに内方へ向けて配設された複数の噴射ノズルと、を有する構成であり、また、前記各噴射ノズルには、絞り弁が設けられている構成である。

本発明による押出機の排出樹脂冷却方法及び装置は以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、ダイバータバルブの排出孔の下方において、排出孔の外周に沿った複数箇所から排出樹脂の方向へ冷却水が輪状に噴射されるように構成されていることにより、冷却水が、ダイバータバルブの排出孔から切断されて落下する排出樹脂の外周面へ直接噴射される。従って、冷却水は、跳ね返りによる飛散あるいは連続的に落下する塊状の排出樹脂間の間隔による僅かな水量を除いて、その殆んどが排出樹脂の外周面を効果的に冷却する。その結果、冷却水の供給量を低減することが可能となる。

また、冷却水が霧状に噴射されるように構成されていることにより、冷却水が微小粒径の状態で排出樹脂の外周面に付着する。微小粒径の冷却水は、排出樹脂の高温により容易に気化し、蒸発の潜熱を奪って、排出樹脂を効果的に冷却する。その結果、さらに冷却水の供給量を低減することが可能となる。

また、複数箇所それぞれの噴射ノズルの冷却水の噴射量が絞り弁によって調節可能に構成されていることにより、噴射位置の差異すなわち、配管長の差異による噴射状態の差異を調節し、全ての箇所の噴射量を均一にすることが可能となる。

本発明は、排出樹脂の周囲に設けた複数の噴射ノズルを用いることにより、少量の冷却水による効率的な冷却を行うことができる押出機の排出樹脂冷却方法及び装置を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明による押出機の排出樹脂冷却方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。
図１において、符号１で示されるものはダイバータバルブであり、樹脂カッティング装置４、噴射ノズル５および滑り台８と共に押出機の排出樹脂冷却方法を実施する装置が構成されている。このダイバータバルブ１は図示しない押出機すなわち合成樹脂原料を溶融混練押出処理する押出機の先端部に設けられ、ダイバータバルブ１の下部下面には排出孔２が形成されている。この排出樹脂カッティング装置４は前記ダイバータバルブ１の下面に設けられている。

前記噴射ノズル５は前記排出孔２の下方に設けられ、この噴射ノズル５の下方には滑り台８が設けられている。前記噴射ノズル５は図２及び図３のように、輪状給水管２１に複数の絞り弁２２を介して設けられた噴射ノズル５により構成されている。前記輪状給水管２１は止水弁２３を介して冷却水配管２４に連結されている。前記各噴射ノズル５の先端は、噴射方向が輪状給水管２１の内側中心部すなわち前記排出樹脂３側へ向くように構成されている。尚、噴射ノズル５は、冷却水７を水流状に噴射する、水滴状に噴射する、霧状に噴射する等、何れの形式でもよい。

以上のように構成された押出機の排出樹脂冷却方法及び装置を実施する装置において、排出樹脂３の冷却が以下のように行われる。すなわち、押出機から溶融樹脂を排出する場合、ダイバータバルブ１を操作し、排出流路を形成して排出孔２から溶融樹脂を排出する。他方、溶融樹脂の排出に備えて、各噴射ノズル５から水流状、水滴状、霧状等の冷却水７を噴射し、必要に応じて絞り弁２２を操作して噴射状態を調節する。

前記ダイバータバルブ１の排出孔２から排出された排出樹脂３は、樹脂カッティング装置４により切断される。この切断された排出樹脂３は各噴射ノズル５から噴射されている冷却水７の中心部へ落下する。落下する排出樹脂３は外周に冷却水が噴射されて外周面が冷却固化し、外周面の粘着性が消滅する。外周面を冷却固化された排出樹脂３は滑り台８上に落下し斜面を滑動あるいは転動して排出される。

前記各噴射ノズル５の先端の噴射方向が輪状給水管２１の内側中心部すなわち落下する排出樹脂３へ向くように構成されていることにより、噴射ノズル５から噴射される冷却水７はその殆んど全量が排出樹脂３の外周に当たり、冷却水が殆んど無駄なくまた効率良く排出樹脂３を冷却する。従って、大型化された押出機の大量の排出樹脂に対しても、殆んど無駄のない冷却水量により冷却固化が可能となる。

また、冷却水７が水滴状あるいは霧状で噴射される場合、同量の冷却水において流水状から水滴状、霧状へと粒径が小さくなるに従ってその表面積が増大する。水滴状あるいは霧状で噴射される冷却水は、高温の排出樹脂３の表面およびその周囲において容易に気化し、低温の冷却水が高温の排出樹脂３から熱を奪う冷却に加えて気化時の蒸発の潜熱を排出樹脂３から奪うことにより、排出樹脂３がより効果的に冷却される。従って、冷却水を水滴状あるいは霧状として噴射することにより、同量の排出樹脂３に対し、流水状の場合に比較して少量の冷却水量により冷却することが可能となる。

本発明による押出機の排出樹脂冷却方法及び装置の実施例を示す構成図である。図１の噴射ノズルを示す拡大平面図である。図２の動作状態を示す構成図である。従来の押出機の排出樹脂冷却装置を示す構成図である。

符号の説明

１ダイバータバルブ
２排出孔
３排出樹脂
４樹脂カッティング装置
５噴射ノズル
７冷却水
８滑り台
２１輪状給水管
２２絞り弁

Claims

ダイバータバルブ(1)の排出孔(2)から排出される排出樹脂(3)を冷却水(7)で冷却するようにした押出機の排出樹脂冷却方法において、前記排出孔(2)の下方に位置し内方へ向けて配設された複数の噴射ノズル(5)からの前記冷却水(7)により冷却することを特徴とする押出機の排出樹脂冷却方法。
前記各噴射ノズル(5)は、輪状給水管(21)に接続されていることを特徴とする請求項１記載の押出機の排出樹脂冷却方法。
前記冷却水(7)は霧状に噴射されることを特徴とする請求項１又は２記載の押出機の排出樹脂冷却方法。
前記各噴射ノズル(5)は、絞り弁(22)を有することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の押出機の排出樹脂冷却方法。
ダイバータバルブ(1)の排出孔(2)から排出される排出樹脂(3)を冷却水(7)で冷却するようにした押出機の排出樹脂冷却装置において、前記排出孔(2)の下方に配設された輪状給水管(21)と、前記輪状給水管(21)に設けられ互いに内方へ向けて配設された複数の噴射ノズル(5)と、を有することを特徴とする押出機の排出樹脂冷却装置。
前記各噴射ノズル(5)には、絞り弁(22)が設けられていることを特徴とする請求項５記載の押出機の排出樹脂冷却装置。